package com.xiaotu.queue;

import java.util.Scanner;

/**
 * @author 张晓
 * @create 2020-07-02 16:07
 */
public class CircleArrayQueueDemo {

    public static void main(String[] args) {
        //测试一把
        System.out.println("测试数组模拟环形队列的案例~~~");

        //创建一个队列
        CircleArray queue = new CircleArray(4);//说明设置4，其队列的有效数据最大是3
        char key = ' ';
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        boolean loop = true;
        //输出一个菜单
        while (loop){
            System.out.println("s(show): 显示队列");
            System.out.println("e(exit): 退出程序");
            System.out.println("a(add): 添加数据到队列");
            System.out.println("g(get): 从队列取出数据");
            System.out.println("h(head): 查看队列头的数据");
            System.out.println("p(point): 查看所有指针");
            key = scanner.next().charAt(0);//接收一个字符
            switch (key){
                case 's':
                    queue.showQueue();
                    break;
                case 'a':
                    System.out.println("请输入一个数");
                    int value = scanner.nextInt();
                    queue.addQueue(value);
                    break;
                case 'g'://取数据
                    try {
                        int res = queue.getQueue();
                        System.out.printf("取出的数据是%d\n",res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'h'://查看队列头的数据
                    try {
                        int res = queue.headQueue();
                        System.out.printf("队列头的数据是%d\n",res);
                    } catch (Exception e) {
                        System.out.println(e.getMessage());
                    }
                    break;
                case 'e':
                    scanner.close();
                    loop = false;
                    break;
                case 'p':
                    System.out.println("front："+queue.getFront()+" rear: "+queue.getRear());
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }

        System.out.println("程序退出~~");

    }



}



//使用数组模拟队列-编写一个ArrayQueue类
class CircleArray{
    //表示数组的最大容量
    private int maxSize;
    //队列头:front 变量的含义做一个调整：front 就指向队列的第一个元素，也就是说 arr[front]
    //front 的初始值 = 0
    private int front;
    //队列尾:rear 变量的含义做一个调整：rear 指向队列的最后一个元素的后一个位置，因为希望空出一个位置
    //reaar 的初始值 = 0
    private int rear;
    //该数组用于存放数据，模拟队列
    private int[] arr;

    public CircleArray(int arrMaxSize){
        this.maxSize = arrMaxSize;
        arr = new int[maxSize];
    }
    //判断队列是否满
    public boolean isFull(){
        return (rear + 1) % maxSize == front;
    }
    //判断队列是否为空
    public boolean isEmpty(){
        return rear == front;
    }
    //添加数据到队列
    public void addQueue(int n){
        //判断队列是否满
        if(isFull()){
            System.out.println("队列满，不能加入数据~");
            return;
        }
        arr[rear] = n;
        //让rear后移,这里必须考虑取模
        rear = (rear + 1) % maxSize;
    }
    //获取队列的数据，出队列
    public int getQueue(){
        //判断队列是否为空
        if(isEmpty()){
            //抛出异常
            throw new RuntimeException("队列空，不能取数据");
        }
        //这里需要分析出 front 是指向队列的第一个元素
        //1.先把front 对应的值保留到一个临时变量
        //2.将front 后移,考虑取模
        //3.将临时保存的变量返回
        int value = arr[front];
        front = (front + 1) % maxSize;
        return value;
    }

    //显示队列的所有数据
    public void showQueue(){
        //遍历
        if(isEmpty()){
            System.out.println("队列空的，没有数据");
            return;
        }
        //思路：从front 开始遍历，遍历多少个元素
        for (int i = front; i < front + size(); i++) {
            System.out.printf("arr[%d]=%d\n",i % maxSize,arr[i % maxSize]);
        }
    }

    //求出当前队列有效数据的个数
    public int size(){
        return (rear + maxSize - front) % maxSize;
    }

    //显示队列的头数据，注意不是取出数据
    public int headQueue(){
        if(isEmpty()){
            throw new RuntimeException("队列空的，没有数据");
        }
        return arr[front];
    }

    public int getFront() {
        return front;
    }

    public int getRear() {
        return rear;
    }
}